AKADEMIA TECHNICZNO-ROLNICZA w BYDGOSZCZY Instytut Telekomunikacji i Elektrotechniki
ZAKŁAD ELEKTRONIKI	Nazwisko i Imię:
Laboratorium elementów i układów
Nr ćwiczenia 4 Temat: Wzmacniacz selektywny .	1.Zbigniew Sproski 2. Rafał Żuchowski 3.Grzegorz Pastwa Nr grupy C Semestr IV
Data wykonania ćw. Data oddania spr. Ocena 200.05.10 2000.05.17	Instytut EiE

1) Cel ćwiczenia :

Zapoznanie się z zasadą działania i wyznaczenie charakterystyk częstotliwościowych wzmacniacza selektywnego

2) Schemat układu :

3) Pomiar charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza :

3a.) dla R = 430 kΩ

f	U	f	U
Hz	mV	Hz	mV
10	503	5500	485
20	502	6000	480
30	502	7000	470
50	501	7500	465
100	501	10000	440
200	501	15000	375
500	501	20000	320
800	501	30000	244
1200	500	50000	152
1400	500	80000	102
1700	500	100000	83
2000	500	300000	28
4000	500	500000	19
5000	490	1000000	11

3b.) dla R = 1MΩ

f	U	f	U
Hz	mV	Hz	mV
10	960	6000	760
20	950	7000	748
30	950	7500	720
50	950	10000	610
100	950	15000	468
200	950	20000	382
500	950	30000	260
800	950	60000	137
1200	950	80000	102
1400	945	100000	82
1700	940	400000	21
2000	930	800000	13
4000	860	1000000	12
5000	830

4) Pomiar charakterystyki częstotliwościowej filtru I i filtru II .

4a.) Filtr I

f	U	f	U
Hz	mV	Hz	mV
10	10000	824	1400
50	9400	914	1800
100	8700	997	1910
200	6200	3100	7200
300	5000	5000	8400
500	2400	12000	9000
629	1500	30000	9300
715	1450	100000	9600

4b.)Filtr II

f	U	f	U
Hz	mV	Hz	mV
10	9800	3600	1320
240	9500	3650	1380
500	8600	3700	1380
1500	4500	4000	1600
2600	1800	6000	3400
3100	1600	10000	5600
3200	1520	40000	9000
3310	1400	100000	9800
3480	1250

5) Charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza z filtrem .

5a). Filtr I

f	U	f	U
Hz	mV	Hz	mV
10	190	650	1230
20	188	800	1280
40	188	830	1100
60	188	900	640
100	193	1000	330
200	215	2000	80
300	250	5000	26
400	310	6000	17
500	425	12000	12
600	750

5b.) Filtr II

f	U	f	U
Hz	mV	Hz	mV
10	100	3100	860
20	98	3200	1100
40	98	3300	1180
60	98	3400	1000
100	98	3500	760
200	98	3600	600
300	99	3700	490
400	101	3800	425
500	103	4000	308
800	108	4500	190
1000	114	5000	138
1200	121	6000	85
1600	146	10000	36
2000	190	20000	16
2500	290	50000	6
3000	650

6) Wykresy:

7) Wnioski i obliczenia :

Badany wzmacniacz operacyjny był w konfiguracji wzmacniacza odwracającego fazę . Rezystor R znajduje się w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego . Ujemne sprzężenie zwrotne umożliwia poprawę właściwości układu , gdyż zmniejsza wrażliwość wzmocnienia na zmiany parametrów , elementów , warunków zasilania i czynników zewnętrznych . Umożliwia ponadto zmniejszenia zniekształceń nieliniowych , daje możliwość kształtowania charakterystyk częstotliwościowych ( jak w ćwiczeniu ) i zmiany impedancji wejściowej i wyjściowej . Wadą tego ujemnego sprzężenia zwrotnego jest zmniejszanie wzmocnienia

Wzmocnienie tego typu wzmacniacza wynosi :

Zadaniem wzmacniacza selektywnego jest wzmocnienie sygnałów o określonym paśmie i tłumieniu ( możliwie skutecznie ) sygnałów leżących poza pasmem . Wzmacniacz tego typu powinien mieć właściwości selektywne .

Głównymi parametrami wzmacniaczy selektywnych są :

• częstotliwość środkowa f_o , częstotliwość górna i dolna f_g , f_d i wynikające z tego pasmo B_3dB = f_g - f_d

Pasmo wzmacniacz B_3dB jest zdefiniowane zakresem częstotliwości , dla których wzmocnienia zmniejsza się więcej niż o 3dB w stosunki do wzmocnienia przy częstotliwości środkowej f_o .

• współczynnik prostokątności p , który określa stromość zboczy charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza

• dobroć układu
  

Dobroć układu określa zdolność do wyselekcjonowania pewnego pasma zęstotliwości wokół danej częstotliwości średniej .

Im dobroć jest większa tym wzmacniacz jest lepszy

• selektywność
  

Obliczenia dla wzmacniacza selektywnego z filtrem I .

p= (fg - fd ) / B 20dB =(840-790)/(965-660)=0,164

Q=fo / B3dB = 808 / (840-790) = 16,16

S= 1 / Q =0,062

Obliczenia dla wzmacniacza selektywnego z filtrem II .

p= (fg - fd ) / B 20dB =(4050-3700) / (5400-2600)=0,125

Q=fo / B3dB = 3850 / 350 = 11,0

S= 1 / Q = 0,091

W przypadku idealnego wzmacniacza selektywnego można oczekiwać współczynnika prostokątności p = 1 , dobroci jak największej i selektywności jak najmniejszej .

W praktyce we wzmacniaczach rezonansowych , w których jest wymagane poszerzenie pasma wzmacniaczy w. cz. celowo pogarsza się dobroć obwodu przez dołączenie do niego rezystancji .

Typowym zastosowaniem wzmacniacza selektywnego jest wzmocnienie przebiegów w. cz. modulowanych bądź fazowo , bądź amplitudowo .

Wzmacniacze selektywne znajdują zastosowanie w urządzeniach telekomunikacyjnych , odbiornikach i nadajnikach radiowych i telewizyjnych zarówno powszechnego użytku jak i profesjonalnych urządzeniach radarowych , w technice pomiarowej , automatyce .

Standardowe wartości f_o to : 465 kHz , 10,7 MHz ( p. cz. ) , 38 MHz ( TV )

Wymagania stawiane wzmacniaczom selektywnym :

• odpowiednia charakterystyka częstotliwościowa wzmacniacza

• duże wzmocnienie w paśmie

• odpowiednia impedancja wejściowa i wyjściowa

• małe szumy

• możliwość regulacji wzmocnienia

• mała wrażliwość na zmiany warunków pracy .

---